湖南大学谭拥军教授团队在转录因子FOXM1研究中取得新进展

在细胞基因表达功能分子的过程中，调控基因转录起始的关键因子被称为转录因子。前期研究发现，转录因子FOXM1通过刺激特定基因表达，影响细胞增殖、迁移、稳态和压力抵抗，其功能失控导致恶性肿瘤等疾病发生及治疗中出现耐药。生物学院谭拥军教授团队长期聚焦该分子开展工作，近期在细胞分子生物学理论层面获得新认识，并在抗癌多肽药物研发层面取得新突破。

细胞产生胞外囊泡，实现细胞间物质交换。胞外囊泡DNA携带供体细胞来源的遗传信息，在疾病诊断方面广受关注。然而，细胞基因组DNA如何被选择性装载至胞外囊泡及其被受体细胞吸收后是否发挥生物效应等，还完全未知。谭拥军教授团队发现转录因子FOXM1选择性结合核内染色质DNA，经胞质中特定转运途径，将基因组来源的特定DNA片段装载至胞外囊泡，首次揭示了胞外囊泡分泌基因组特定DNA片段的机制。该工作证实了特定转录因子除调控基因转录的功能外，还能参与决定胞外囊泡中来源于基因组的特定DNA组成，扩展了转录因子功能的新认识。该研究提示，综合分析胞外囊泡中特定DNA片段及其对应转录因子，将为探究疾病发生发展过程提供新线索。同时，该工作还发现转录因子可介导特定遗传物质传递给其他细胞，并发挥潜在生物效应，这将为多细胞生命体内胞外囊泡介导细胞间基因转移的科学假设提供思考起点。近日，该成果已在《Autophagy》在线发表研究论文（Transcription factor FOXM1 specifies chromatin DNA to extracellular vesicles， https://doi.org/10.1080/15548627.2023.2284523），湖南大学为唯一单位，谭拥军教授为通讯作者，博士研究生章运生为第一作者。该工作得到了国家自然科学基金等项目的支持。


转录因子介导细胞间基因转移假设。

在应用研究领域，谭拥军教授团队以转录因子FOXM1为靶点，开发抗癌多肽药物。他们运用 “干湿结合”筛选策略（分子结构模拟筛选与活细胞蛋白互作筛选），获得靶向该蛋白分子并干扰其功能的先导多肽库。对选定多肽分子进行优化和稳定性改造，全自动固相合成候选多肽分子。通过肿瘤细胞、动物移植瘤、转移瘤、原发瘤等多种实验模型的抑瘤效果验证，并结合药理学机制研究和毒理安全性评估，获得多个抗癌多肽原药，为开发针对多种实体瘤的新型抗癌药物打下了基础。工作中两个多肽分子的研发成果，近期已分别在《Cell Death & Disease》、《Cell & Bioscience》发表研究论文（Development of an interfering peptide M1-20 with potent anti-cancer effects by targeting FOXM1. Cell Death & Disease 2023. 14, 533、The development of an anti-cancer peptide M1-21 targeting transcription factor FOXM1. Cell & Bioscience 2023. 13, 114），湖南大学为唯一通讯单位，谭拥军教授为通讯作者，博士研究生卜会铜、程浩杰分别为第一作者。基于抗癌多肽药物研发工作上的积累，生物学院获批建设抗癌靶向蛋白药物湖南省工程研究中心，课题组获批2023年湖南省重点研发专项项目，并获得相关生物医药企业横向项目支持。